TRPM2調控巨噬細胞自噬對膿毒症的保護作用及其機制

《TRPM2調控巨噬細胞自噬對膿毒症的保護作用及其機制》是依託浙江大學，由方向明擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：TRPM2調控巨噬細胞自噬對膿毒症的保護作用及其機制
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：方向明
• 項目類別：面上項目

項目摘要

膿毒症是ICU病人死亡的首要原因，發病機制尚未完全明確。單核/巨噬細胞作為機體固有免疫的重要組分，在膿毒症抗感染免疫和炎症調控中發揮非常重要的作用。瞬時受體電位通道M2（TRPM2）對單核/巨噬細胞的功能有重要影響。我們的前期工作發現，TRPM2通過調節巨噬細胞HO-1的表達控制細菌繁殖，從而對膿毒症產生保護作用。研究證實，HO-1對巨噬細胞自噬形成有重要作用，而自噬對巨噬細胞殺菌和炎症調控有重要作用。我們的研究初步發現，TRPM2 KO 膿毒症小鼠和脂多糖刺激的TRPM2 KO巨噬細胞自噬形成明顯減少。本項目將在此基礎上，利用基因敲除模型和基因重組等手段，進一步研究TRPM2通過自噬促進巨噬細胞的免疫功能，探討TRPM2調控HO-1表達和自噬形成的分子機制，並在體驗證自噬在TRPM2對膿毒症小鼠保護作用中的重要性，從而闡明TRPM2對膿毒症保護作用的機制，探索膿毒症免疫防治的新靶標。

結題摘要

膿毒症是ICU病人死亡的首要原因，發病機制尚未完全明確，因而死亡率居高不下。單核/巨噬細胞是機體固有免疫的第一道防線。細菌等病原微生物入侵機體後，巨噬細胞首先吞噬細菌，形成吞噬體，吞噬體和內體融合後，再與溶酶體融合併將細菌降解，從而在膿毒症抗感染免疫中發揮至關重要的作用。瞬時受體電位通道M2（Transient Receptor Potential Melastatin 2, TRPM2）是廣泛存在於全身組織器官的一種非選擇性Ca2+通道。我們的前期研究發現，盲腸結紮穿孔誘導膿毒症後，TRPM2-/-小鼠細菌負荷加重、死亡率增加，與其巨噬細胞的殺菌活性受損密切相關，但其機制尚不明確。本項目採用基因敲除模型和細胞器分離、雷射共聚焦和過繼回輸等技術手段，在整體、細胞、分子水平上探討了膿毒症過程中TRPM2 通過調控巨噬細胞吞噬體成熟介導其殺菌作用及分子機制：①證實TRPM2基因缺失消弱巨噬細胞對E. coli的清除，惡化E. coli腹腔感染膿毒症模型的預後；②明確TRPM2基因缺失通過降低Rab5 與EEA-1 的相互作用減少吞噬體的成熟，從而阻礙吞噬體與溶酶體的融合，影響巨噬細胞殺菌功能的分子機制；③發現離子黴素處理能提高TRPM2 基因缺失巨噬細胞內Ca2+濃度，增強Rab5 和EEA-1 的相互作用，促進吞噬體和溶酶體融合；過繼回輸離子黴素處理的TRPM2 基因缺失巨噬細胞能改善E. coli 腹腔感染膿毒症模型的生存率，降低腹腔細菌負荷。本項目不僅闡明了TRPM2在膿毒症巨噬細胞殺菌中的重要作用和機制，而且發現了膿毒症防治的新靶標，為膿毒症免疫治療提供新途徑。本項目發表論文2 篇（其中麻醉學領域TOP期刊1篇）；依託於本項目，獲批國家發明專利1項；培養博士研究生和碩士研究生各1名；在國際學術會議作壁報交流2次；項目內容獲浙江省醫藥衛生科技獎特等獎。